JPH0542143A - スタツク接続方式の超音波プローブおよび超音波診断装置ならびに超音波診断システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波診断装置に設けられたプローブ接続部
の１つに超音波プローブを複数個接続可能に形成させた
スタック接続方式の超音波プローブおよび超音波診断装
置ならびに超音波診断システムに関し、超音波診断装置
の接続機構部に複数の超音波プローブを同時に接続で
き、かつ接続された複数の超音波プローブの所望のもの
を選択使用可能にすることを目的とする。 【構成】 超音波診断装置１０の接続機構部１０ａに接
続できるように形成した接続機構部１３ａ，１３ｂと、
該接続機構部１３ａ，１３ｂに接続できるように形成し
た接続機構部１４ａ，１４ｂと、各接続機構部１３ａお
よび１４ａならびに１３ｂおよび１４ｂとの間の接続配
線１５ａ，１５ｂから分岐させて接続機構部１４ａ，１
４ｂと並列に接続させた探触部１６ａ，１６ｂを具備し
た超音波プローブと、接続機構部１０ａを介して探触デ
ータを入力し、解析して、必要な表示をするモニタ部１
０ｂを具備する超音波診断装置１０と、それらを組み合
わせた超音波診断システムを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 産業上の利用分野 従来の技術 （第２２図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 （第１図乃至第３図） 作用 実施例 （第４図乃至第２１
図） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は超音波診断装置に設けら
れたプローブ接続部の１つに超音波プローブを複数個接
続可能に形成させたスタック接続方式の超音波プローブ
および超音波診断装置ならびに超音波診断システムに関
する。

【０００３】

【従来の技術】近年の超音波診断装置の発達に伴い、循
環器科・内科・産婦人科などの医療の臨床現場で超音波
診断装置が幅広く使われるようになってきた。超音波診
断装置が臨床医療に普及するにつれて、そこで用いられ
るプローブは臨床の要求に従って種々の周波数・形状を
持つものが製作され、提供されている。また、臨床現場
においては同一の関心部位を種々の超音波プローブを用
いて観察することが間々生じている。そのため、複数の
超音波プローブが同時に接続できるような超音波診断装
置が必要とされている。従来の超音波診断装置１は図２
２に示すように構成されている。ここに、１ａ，１ｂは
コネクタで、プローブ側コネクタを接続させるものであ
る。２ａ，２ｂは切り換えスイッチであり、使用しよう
とする超音波プローブ（後述）７が接続しているコネク
タ１ａ，１ｂを選択する。３は送信回路部であり、超音
波プローブ７側に設けられている電気音響変換素子（後
述）を駆動する電気信号を発生し送出する。４は受信回
路部であり、被検体内で反射し電気音響変換素子により
超音波信号から電気信号に変換された受信信号を増幅す
る。５はプローブ情報インタフェースであり、接続され
た超音波プローブ７の種類を示す情報を読み取る。６は
温度検出部であり、超音波プローブ７内の感温部（後
述）により超音波プローブ７の温度を検出する。温度検
出部６には、各超音波プローブ７に対する検出部６ａ，
６ｂと、それらを選択するスイッチ６ｃ，６ｄを備えて
いる。超音波プローブ７は、超音波診断装置１のコネク
タ１ａまたは１ｂに接続されるコネクタ７ａと、超音波
を出力する電気音響変換素子群７ｂと、超音波プローブ
７の温度を検出する感温部７ｃと、超音波プローブ７の
種類を示す情報を設定し保持するプローブ情報設定部７
ｄを備えている。この構成では、超音波診断装置１のコ
ネクタ１ａまたは１ｂのいずれか１つに超音波プローブ
７のコネクタ７ａを結合すると、コネクタ部の結合が完
結するため、１つのコネクタ１ａまたは１ｂに対しては
ただ１本の超音波プローブ７しか接続できなかった。そ
のため、超音波診断装置１には複数の接続機構部（コネ
クタ１ａ，１ｂ）を具備させ、各接続機構部に各々１本
の超音波プローブ７を接続し、超音波診断装置１の選択
スイッチ２ａ，２ｂを操作して所望の超音波プローブ７
を選択することにより診断に使用していた。この場合に
は、１台の超音波診断装置１に具備させることができる
接続機構部の個数が、１台の超音波診断装置１に同時に
接続できる超音波プローブ７の本数の上限になってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、超音波診断装置１に具備している接続機構部の個
数を超える本数の超音波プローブ７を所持しかつ使用し
ている時には、臨床現場において超音波プローブ７の交
換をする必要が生じていた。すなわち、超音波診断装置
１の接続機構部の１つに接続されている超音波プローブ
７を脱着し、所望の超音波プローブ７を装着・接続する
という煩雑な作業が必要であるという問題点があった。

【０００５】本発明は上記従来の技術における問題点を
解消するためのものであり、超音波診断装置の接続機構
部に複数の超音波プローブを同時に接続でき、かつ接続
された複数の超音波プローブの所望のものを選択使用可
能にするスタック接続方式の超音波プローブおよび超音
波診断装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は超音波診断装置
の単一の接続機構部に超音波プローブを複数本接続でき
るようにするため、図１に示すように構成する。ここ
に、１０は超音波診断装置で、プローブ接続用に雄側接
続部または雌側接続部を形成させた接続機構部１０ａ
と、その接続機構部１０ａを介して探触データを入力
し、解析して、必要な表示をするモニタ部１０ｂを具備
する。１１ａ，１１ｂは超音波プローブで、超音波診断
装置１０の接続機構部１０ａに接続できるように形成し
た接続機構部１３ａ，１３ｂと、この接続機構部１３
ａ，１３ｂに接続できるように形成した接続機構部１４
ａ，１４ｂと、各接続機構部１３ａおよび１４ａならび
に１３ｂおよび１４ｂとの間の接続配線１５ａ，１５ｂ
と、この接続配線１５ａ，１５ｂから配線を分岐させて
接続機構部１４ａ，１４ｂと並列に接続させた探触部１
６ａ，１６ｂを具備する。１２は盲蓋で、超音波診断装
置１０の（開放されている）接続機構部１０ａ、または
超音波プローブ１１ａまたは１１ｂの（開放されてい
る）接続機構部１４ａまたは１４ｂに接続させる接続機
構部１５を具備し、その接続機構部１５の接続端子は接
続側と反対側で短絡させておく。

【０００７】超音波プローブ１１ａ（または１１ｂ）に
おいては、図２に示すように、探触部１６ａ（または１
６ｂ）と超音波診断装置１０との接続状態を設定する入
出力接続手段２１を具備させる。また、この超音波プロ
ーブ１１ａ（または１１ｂ）においては、探触部１６ａ
（または１６ｂ）に、電気信号を超音波信号に変換する
ことにより被検体に超音波を送信するとともに被検体内
で反射した超音波信号を電気信号に変換することにより
受信を行う電気音響変換手段２２と、プローブ情報を設
定して超音波診断装置１０側へ通知するプローブ情報設
定手段２４と、接続状態を視覚、触覚または聴覚により
確認させるための接続状態表示手段２５を具備させる。
そしてまた、必要に応じて設ける、接続中のプローブ温
度を検出する感温手段２３を具備させる。さらにまた、
この超音波プローブ１１ａ（または１１ｂ）において
は、接続された超音波プローブ１１ａ（または１１ｂ）
の本数あるいは接続本数の変化を通知するためのプロー
ブ本数通知手段２６を具備させる。

【０００８】超音波診断装置１０においては、図３に示
すように、モニタ部１０ｂに、超音波信号を発生させる
ための電気信号を発信させる送信手段３１と、被検体内
で反射された超音波が超音波プローブ１１ａ（または１
１ｂ）の電気音響変換手段２２により変換された電気信
号を受信して増幅する受信手段３２と、接続されている
超音波プローブ１１ａ（または１１ｂ）を示す情報を読
み取るプローブ情報インタフェース手段３３と、超音波
プローブ１１ａ（または１１ｂ）に設けられた接続状態
表示手段２５を駆動するための信号を出力する表示駆動
手段３５を具備させる。また、超音波診断装置１０にお
いては、接続されている超音波プローブ１１ａ（または
１１ｂ）に設けられた入出力接続手段２１を駆動する入
出力接続駆動手段３８を具備させる。そしてまた、超音
波診断装置１０においては、必要に応じて設ける、超音
波プローブ１１ａ（または１１ｂ）に設けられた感温手
段２３からの信号を受けてプローブ温度を検出する温度
検出手段３４を具備させる。さらにまた、超音波診断装
置１０においては、モニタ部１０ｂに、接続されたプロ
ーブ本数を検出するとともにプローブ本数の変化を検出
するプローブ本数検出手段３６を具備させる。それにま
た超音波診断装置１０においては、モニタ部１０ｂに、
超音波診断装置１０または超音波プローブ１１ａ（また
は１１ｂ）の接続機構部１０ａまたは１４ａ（または１
４ｂ）に盲蓋１２が付けられていることを検出する蓋検
出手段３７を具備させる。

【０００９】

【作用】このように構成したことにより、超音波診断装
置１０の１つの接続機構部１０ａに超音波プローブ１１
ａ（または１１ｂ）の接続機構部１３ａ（または１３
ｂ）を嵌合して接続させ、その超音波プローブ１１ａ
（または１１ｂ）の他の接続機構部１４ａ（または１４
ｂ）に他の超音波プローブ１１ｂ（または１１ａ）の接
続機構部１３ｂ（１３ａ）を嵌合して接続させ、そし
て、超音波プローブ１１ｂ（または１１ａ）の他の接続
機構部１４ｂ（または１４ａ）に盲蓋１２を嵌合して接
続部を封鎖すると、１つの接続機構部１０ａに２つの超
音波プローブ１１ａおよび１１ｂが取り付けられる。

【００１０】また、超音波プローブ１１ａ（または１１
ｂ）を適用すると、入出力接続駆動手段３８からの出力
信号によって入出力接続手段２１を開閉することによ
り、接続させたい超音波プローブ１１ａ（または１１
ｂ）の探触部１６ａ（または１６ｂ）を、超音波診断装
置１０に回路的に接続して、超音波診断装置１０の１つ
の接続機構部１０ａを介して接続された複数の超音波プ
ローブ１１ａまたは１１ｂのうちの使用したいもの１つ
を電気的に接続させる。

【００１１】そしてまた、超音波診断装置１０に１つの
超音波プローブ１１ａ（または１１ｂ）が接続され、送
信手段３１から電気音響変換手段２２を駆動する信号が
送出されると、探触部１６ａ（または１６ｂ）に備えら
れた電気音響変換手段２２が電気音響変換して超音波を
発生し被検体に照射し、そして被検体内で反射した超音
波信号を受けて電気信号に変換し、変換した電気信号を
受信手段３２へ送出することにより超音波診断の結果を
受信させる。この時、感温手段２３がプローブ温度を検
出して温度検出手段３４へ送信し、正常な使用状態であ
ることを確認させる。また、プローブ情報設定手段２４
からプローブ情報インタフェース手段３３へ接続された
電気音響変換手段２２の周波数、寸法、素子数、空間的
配列および形状などのプローブ情報を通知して、送信手
段３１と受信手段３２および温度検出手段３４の解析に
必要なデータを提供する。そして、使用中には接続状態
表示手段２５が接続状態を視覚、触覚または聴覚により
確認させるための表示をして、どの超音波プローブ１１
ａ（または１１ｂ）が使用されているか容易に識別させ
る。

【００１２】また、超音波診断装置１０は、プローブ本
数検出手段３６から信号を送出させて、接続されている
超音波プローブ１１ａおよび１１ｂの各プローブ本数通
知手段２６の接続状態を調べ、接続された超音波プロー
ブ１１ａおよび１１ｂの本数あるいは接続本数の変化を
確認する。

【００１３】さらにまた、超音波診断の前に、超音波診
断装置１０の蓋検出手段３７が、接続された超音波プロ
ーブ１１ａ（または１１ｂ）の接続機構部１４ｂ（また
は１４ａ）または超音波診断装置１０の接続機構部１０
ａに、盲蓋１２が付けられているかを調べ、確認する。

【００１４】

【実施例】本発明における以下の実施例では、説明を簡
単にするため、同一接続機構部に超音波プローブを２本
接続する場合について説明する。

【００１５】図４は一実施例における超音波診断システ
ムの構成を示す図である。ここに４０は超音波診断装置
（Ultrasound Imaging System ）であって、超音波診断
用のプローブ５０，６０を接続できるようにする接続機
構部としての雄コネクタ（ＣＮＡ）４１と、この雄コネ
クタ４１を介してプローブ５０，６０側から得た情報を
解析するモニタ部４２を備える。モニタ部４２には、図
４（ａ）に示すように、被検体に超音波を照射させるた
めの電気信号を出力する送信回路部（Transmitter ）４
３と、被検体から反射した超音波が電気信号に変換され
た信号を受信して増幅する受信回路部（Receiver）４４
と、プローブの温度を検出する温度検出回路部（Therma
l Monitoring Circuit）４５と、設定されたプローブ情
報を受けて接続中のプローブ５０あるいは６０がどのよ
うな仕様のプローブかを読み取るプローブ情報インタフ
ェース部（Probe Information Interface ）４６と、使
用されているプローブ５０または６０が使用中であるこ
とを表示させるための信号を送出する表示駆動部（LED
Driver）４７と、雄コネクタ４１に接続しているプロー
ブ５０または６０の本数を検出するプローブ本数検出部
（Probe Number Detector ）４８と、雄コネクタ４１に
直接かまたは雄コネクタ４１に接続しているプローブ５
０または６０にキャップが付けられていることを検出す
るキャップ検出部（CAP Detector）４９と、プローブ５
０，６０側への各種制御を指示する制御部４２ａを具備
させる。プローブ（Ultrasound Probe #1 ）５０（また
はプローブ（Ultrasound Probe#2 ）６０）には、図４
（ｂ）（または（ｃ））に示すように、超音波診断装置
４０の雄コネクタ４１に嵌合する接続機構部としての雌
コネクタ（ＣＮＩＮ）５１（または６１）と、この雌コ
ネクタ５１（または６１）に嵌合する接続機構部として
の雄コネクタ（ＣＮＯＵＴ）５２（または６２）と、超
音波診断装置４０との電気的接続状態を設定する入出力
接続部５３（または６３）と、一定の抵抗値の回路を構
成したプローブ本数通知回路部５４（または６４）と、
多数個の超音波変換素子を組み合わせて形成した電気音
響変換手段としての超音波変換素子群（Ultrasound Tra
nsducers）５５（または６５）と、サーミスタからなる
感温部５６（または６６）と、超音波変換素子群５５
（または６５）の周波数、寸法、素子数、空間的配列お
よび形状などのプローブ情報を設定するプローブ情報設
定手段としてのプローブコード設定部（Probe Code）５
７（または６７）と、発光ダイオードからなる接続状態
表示手段としての設定状態表示部５８（または６８）を
具備させる。入出力接続部５３（または６３）には、超
音波診断装置４０側からの選択信号を受けて超音波診断
装置４０とプローブ５０（または６０）との電気的接続
を行うスイッチ操作を制御するスイッチコントローラ５
３ａ（または６３ａ）と、このスイッチコントローラ５
３ａ（または６３ａ）による制御に従ってオンオフ動作
するスイッチ５３ｂ（または６３ｂ）を具備させる。キ
ャップ７０は、図４（ｄ）に示すように、雄コネクタ４
１に直接か、または雄コネクタ４１に接続しているプロ
ーブ５０または６０の雄コネクタ５２または６２に嵌合
する雌コネクタ７０ａを備え、雌コネクタ７０ａの接続
用開口部と反対側の端部で、各接続端子を短絡させる。
このキャップ７０は、雌コネクタ７０ａが被覆されるキ
ャップ本体を導電性材料で形成して電磁遮蔽効果を持た
せるとともに、コネクタ開口部を除く外面全体を絶縁性
皮膜で被覆して内面と電気的に絶縁されるように構成す
る。

【００１６】このような超音波診断システムを用いる
と、超音波診断装置４０の１つの雄コネクタ４１にプロ
ーブ５０の雌コネクタ５１を結合し、このプローブ５０
の雄コネクタ５２にプローブ６０の雌コネクタ６１を結
合することによって、超音波診断装置４０の１つの
（雄）コネクタ４１に複数個のプローブ５０および６０
を接続させる。この際、キャップ７０をプローブ６０の
雄コネクタ６２に結合することによって、回路の端部を
保護するとともに外部からの雑音を遮断させる。各プロ
ーブ５０および６０を接続させると、プローブコード設
定部５７あるいは６７からプローブ情報をプローブ情報
インタフェース部４６に送信させ、超音波診断装置４０
側に接続されているプローブ５０または６０の具体的な
情報を通知させ、その後、超音波診断装置４０から信号
を送り、使用したいプローブ５０または６０の入出力接
続部５３または６３を起動させ、スイッチコントローラ
５３ａまたは６３ａよりスイッチ５３ｂまたは６３ｂを
作動させて、超音波診断装置４０と使用したいプローブ
５０または６０との電気的接続を行う。電気的に超音波
診断装置４０と接続されたプローブ５０または６０は、
超音波診断装置４０からの送信信号に従って超音波変換
素子群５５または６５を発信させ、超音波を出力させ
る。この時、感温部５６または６６の測定温度を温度検
出部４５に送信し、正常な温度範囲内の超音波発信が行
われていることをモニタさせる。そして、設定状態表示
部５８または６８が発光表示し、どのプローブ５０また
は６０が使用中であるかをオペレータが理解できるよう
にする。

【００１７】このような超音波診断システムでは、超音
波診断装置４０の１つの雄コネクタ４１にプローブ５０
の雌コネクタ５１を結合し、このプローブ５０の雄コネ
クタ５２にプローブ６０の雌コネクタ６１を結合するこ
とによって、超音波診断装置４０の１つの（雄）コネク
タ４１に複数個のプローブ５０および６０を接続させる
ことができる。この際、キャップ７０をプローブ６０の
雄コネクタ６２に結合することによって、回路の端部を
保護するとともに外部からの雑音を遮断することができ
る。入出力接続部５３または６３を起動させ、スイッチ
コントローラ５３ａまたは６３ａよりスイッチ５３ｂま
たは６３ｂを作動させて、超音波診断装置４０と使用し
たいプローブ５０または６０との電気的接続を行うこと
ができ、同一雄コネクタ４１に接続させたプローブ５０
または６０の中から、必要なプローブ５０または６０を
自由に選択できる。診断時には、プローブコード設定部
５７または６７からプローブ情報を送信するとともに、
感温部５６または６６の測定温度を送信して、超音波診
断装置４０側に使用されているプローブ５０または６０
の具体的な情報を通知できるとともに、正常な温度範囲
内の超音波発信が行われていることをモニタさせること
ができ、しかも設定状態表示部５８または６８が発光表
示して、どのプローブ５０または６０が使用中であるか
をオペレータが容易に理解できるようにさせたことによ
り、プローブ選択が容易となり、目的のプローブ５０ま
たは６０を使用した超音波診断が容易にできる。プロー
ブ５０または６０の接続中にキャップ７０をプローブ６
０の雄コネクタ６２に結合することによって、回路の端
部を保護させることができるとともに、外部要因による
オペレータあるいは金属部品等の接触、または外来雑音
の混入を防止させることができるようにしたことによっ
て、オペレータが安心して診断作業を実行でき、装置の
信頼性を向上させることができるとともに、診断作業の
信頼性および作業効率を向上させることができる。

【００１８】このような超音波診断システムの構成につ
いて、各測定系に対する別態様をさらに説明する。

【００１９】入出力接続部を介したプローブ接続系につ
いて、図５に示すような電磁リレーを用いた場合を構成
する。超音波診断装置４０には制御部４２ａとしてリレ
ーコントローラ８１を備え、そして、プローブ５０（ま
たは６０）には電気的接続状態を選択する入出力接続部
５３（または６３）に、スイッチ５３ｂ（または６３
ｂ）として通常開放状態（ノーマルオフ）に設定されて
いる電磁リレー（Stable Relays ）のスイッチ部８２お
よびコイル部８３を、スイッチコントローラ５３ａ（ま
たは６３ａ）として電磁リレーのコイル部８３を励磁す
るトランジスタ８４、このトランジスタ８４を起動する
ＡＮＤ回路８５およびこのＡＮＤ回路８５へ信号入力さ
せるシフトレジスタ８６からなる回路を備える。この構
成では、図６に示すように、超音波診断装置４０のリレ
ーコントローラ８１からプローブ５０および６０に、プ
ローブ指定番号を含むデータ信号ＤＴとクロック信号Ｃ
Ｋが入力され、これらの信号により起動された（該当す
るプローブ内に設けられた）シフトレジスタ８６の出力
端ＱＡからハイレベル信号が出力されれば、イネーブル
信号ＥＮが入力されると、ＡＮＤ回路８５により信号Ｑ
Ａと信号ＥＮの両ハイレベル信号の論理積がハイレベル
信号Ｙとして出力されて、トランジスタ８４が起動さ
れ、電磁リレーのコイル部８３が励磁されてスイッチ部
８２が閉じられ、超音波変換素子５５（または６５）が
励起されて電気音響変換され、超音波が出力される。ク
ロック信号ＣＫが入力され、イネーブル信号ＥＮが入力
されても、データ信号ＤＴが入力されないかまたは他の
プローブ指定番号を有するデータ信号ＤＴが入力された
場合には、シフトレジスタ８６の出力端ＱＡからハイレ
ベル信号が出力されず、ＡＮＤ回路８５からもハイレベ
ル信号が出力されないため、トランジスタ８４が起動さ
れず、電磁リレーのコイル部８３も励磁されないでスイ
ッチ部８２が開放状態になり、超音波変換素子５５（ま
たは６５）が励起されず、超音波は出力されない。

【００２０】プローブ情報伝送系は、図７に示すような
トライステートバッファにピンボードを組み合わせた場
合を説明する。超音波診断装置４０は８ビット用データ
配線（データ信号Ｄ１〜Ｄ８の伝送路）については抵抗
９１を介して接地する。プローブ情報の入出力には、プ
ローブ情報インタフェース部４６にクロック信号ＣＫ
と、制御ビット信号Ｄ９が出力され、データ信号Ｄ１〜
Ｄ８が入力されるようにする。プローブ５０（または６
０）は、入出力接続部５３（または６３）として、クロ
ック信号ＣＫと制御ビット信号Ｄ９を入力し、始めのク
ロック信号ＣＫを入力した時に出力信号Ｑがローレベル
となり、２つめのクロック信号ＣＫの入力時に出力信号
Ｑがハイレベルとなるフリップフロップ９２と、フリッ
プフロップ９２の出力信号Ｑを２つのイネーブル入力端
ＥＮ，ＥＮに入力させて保持データを入出力するトライ
ステートバッファ９３とを備え、プローブコード設定部
５７（または６７）としてトライステートバッファ９３
に格納するプローブ情報を設定するピンボード９４と、
ピンボード９４の一端と電源との間に介装するピン数と
同数の抵抗９５を備える。ピンボード９４ではショート
バー９４ａを挿入した位置を１とし、挿入していない位
置を０として８ビットの必要なプローブ情報を設定す
る。この構成では、図８に示すように、制御ビット信号
Ｄ９がローレベルになり、クロック信号ＣＫがハイレベ
ルになると、フリップフロップ９２から出力信号Ｑが制
御ビット信号Ｄ９と同じローレベルで出力され、トライ
ステートバッファ９３がアクティーブになって、ピンボ
ード９４から入力されて保持されているプローブ情報が
出力される。制御ビット信号Ｄ９がハイレベルになり、
クロック信号ＣＫが次にハイレベルになると、フリップ
フロップ９２から出力信号Ｑが制御ビット信号Ｄ９と同
じハイレベルで出力され、トライステートバッファ９３
からの出力がなくなり、超音波診断装置４０側の抵抗９
１を介して接地されてローレベルになる。この時、もし
接続されている他のプローブ６０（または５０）側から
出力があれば、データ信号Ｄ１〜Ｄ８のバスは、少なく
とも１つはハイレベルのままとなり、どのプローブ５０
または６０からも出力信号が出なくなれば全てローレベ
ルに下がる。

【００２１】温度測定系は、図９に示すように、負性を
示す抵抗−温度特性のサーミスタを使用し、温度検出回
路を抵抗とオペアンプで構成した場合を説明する。超音
波診断装置４０の温度検出回路部４５として形成したサ
ーマルプロテクト回路１００は、プローブ５０（または
６０）のサーミスタ５６（または６６）に接続する配線
と電源Ｖｃｃとの間に抵抗（Ｒ６０）１０１を設け、サ
ーミスタ５６（または６６）と抵抗１０１との間から配
線を分岐させてオペアンプ１０２の反転入力端子（−）
に接続する。また電源Ｖｃｃと接地（０Ｖ）との間に抵
抗値の異なる２つの抵抗１０３，１０４を直列に接続
し、抵抗（Ｒ６１）１０３と抵抗（Ｒ６２）１０４との
間から配線を分岐させてオペアンプ１０２の非反転入力
端子（＋）に接続する。オペアンプ１０２の反転入力端
子（−）と出力端との間は可変抵抗（ＲＶ１）１０５を
仲介した配線で結ぶ。オペアンプ１０２の出力端は比較
器１０６の反転入力端子（−）に接続する。電源Ｖｃｃ
と接地（０Ｖ）との間に可変抵抗（ＲＶ２）１０７を接
続し、その可変抵抗１０７の可変端子をオペアンプ１０
８の非反転入力端子（＋）に接続させる。オペアンプ１
０８の反転入力端子（−）は出力端子と接続する。オペ
アンプ１０８の出力端子は抵抗（Ｒ６７）１０９を介し
て比較器１０６の非反転入力端子（＋）に接続させる。
比較器１０６の非反転入力端子（＋）は抵抗（Ｒ６８）
１１０を介して出力端子と接続する。比較器１０６の出
力端子と電源Ｖｃｃとの間には抵抗（Ｒ６９）１１１を
接続する。プローブ５０（または６０）に組み込まれる
サーミスタ５６（または６６）は、温度が上昇するとそ
の抵抗値が減少し、その電圧−抵抗特性を図１０に一例
として示すように出力電圧（Ｖ２）とサーミスタ５６
（または６６）の抵抗は負性を示す。この回路は図１１
に示すようなサーミスタ５６（または６６）の測定温度
に対する出力電圧（Ｖout ）の特性にヒステリシスを設
け、規定以上に温度が上がりすぎると出力電圧（Ｖout
）がローレベルに変化し、規定以下に温度が下がると
出力電圧（Ｖout ）がハイレベルに変化するようにし
て、温度制御の振動現象を防止する。そして、この回路
における熱防護は、比較器１０６の反転入力端子（−）
への入力信号Ｖ２が、非反転入力端子（＋）への入力信
号Ｖ１よりも大きくなった場合には、出力端子からの出
力信号がローレベルとなり、超音波変換素子群５５（ま
たは６５）が規定温度以上に加熱したことを検出して、
超音波を発信させるための電気信号の送信を停止させ、
プローブ側の超音波発信を抑制させる。

【００２２】プローブ本数測定系は、図１２に示すよう
に、測定電源（−Ｖｍｍ）を超音波診断装置４０側に設
けた構成にした場合を説明する。超音波診断装置４０の
雄コネクタ４１とプローブ本数検出部４８との間にはプ
ローブ本数測定系の伝送路の１本に、増幅回路１１２を
設ける。増幅回路１１２には非反転入力端子（＋）を接
地させ、反転入力端子（−）を抵抗（Ｒ２）１１３を介
して出力端子に接続させたオペアンプ１１４を設ける。
雄コネクタ４１に接続するプローブ本数測定系の伝送路
の他の１本には、負電源（−Ｖmm）を接続させる。プロ
ーブ５０（または６０）にはプローブ本数測定バスのそ
れぞれに掛け渡される配線に抵抗（Ｒ１）１１５（また
は１１６）を介装する。この構成により、超音波診断装
置４０に接続されるプローブ本数は、図１３に示すよう
に、オペアンプ１１４の出力電圧が接続されたプローブ
本数に比例して高くなり、プローブ本数検出部４８では
比較回路１１２の出力電圧を調べることにより、容易に
プローブ本数がわかる。この場合、キャップ７０が取り
付けられていなくても測定が可能であり、極めて簡便な
方式が提供できる。

【００２３】これらの実施例の他の別態様を、図１４〜
２１によって示す。

【００２４】入出力接続部を介したプローブ接続系の別
態様を、図１４に示すようなラッチングリレーを用いた
場合として構成する。図中、１２１はラッチングリレー
のスイッチ部、１２２はラッチングリレーのセット側コ
イル、１２３はラッチングリレーのリセット側コイルで
ある。ラッチングリレーのセット側コイル１２２，リセ
ット側コイル１２３は、それぞれトランジスタ１２４，
１２５により励磁され、そのトランジスタ１２４，１２
５はそれぞれＡＮＤ回路１２６，１２７の出力信号（ト
ランジスタ起動信号）によって起動される。ＡＮＤ回路
１２６は、シフトレジスタ８６の出力端ＱＡからの出力
信号とリレーコントローラ８１からの制御信号Ｅ１とが
ハイレベルの場合にハイレベル信号（トランジスタ起動
信号）が出力され、ＡＮＤ回路１２７はシフトレジスタ
８６の出力端ＱＢからの出力信号とリレーコントローラ
８１からの制御信号Ｅ２とがハイレベルの場合にハイレ
ベル信号（トランジスタ起動信号）が出力される。その
他の構成は第１別態様と同様とする。この構成では、図
１５に示すように、リレーコントローラ８１からクロッ
ク信号ＣＫおよびプローブ指定番号を含むデータ信号Ｄ
Ｔが出力されると、シフトレジスタ８６の出力端ＱＡか
ら２つめのクロック信号ＣＫの立ち上がりでハイレベル
になり、リレーコントローラ８１からの制御信号（イネ
ーブル信号）Ｅ１が出力されるとＡＮＤ回路１２６から
トランジスタ起動信号（Ｙ１）が出力され、セット側コ
イル１２２が励磁されてスイッチ１２１が閉じ、超音波
変換素子群５５（または６５）から超音波が出力され
る。その後、クロック信号の立ち上がりに同期してシフ
トレジスタ８６の出力端ＱＢからハイレベル信号が出力
され、リレーコントローラ８１からの制御信号（イネー
ブル信号）Ｅ２が出力されると、ＡＮＤ回路１２７から
トランジスタ起動信号（Ｙ２）が出力され、リセット側
コイル１２３が励磁されてスイッチ１２１が開き、超音
波変換素子群５５（または６５）からの超音波発信が停
止される。これによりラッチングリレーの動作時に電流
を流せば済むため、コイルで消費される電流が少なくて
済む。プローブ情報伝達系は、図１６に示すように、８
ビットのデータの各ビットを格納でき、クロック信号Ｃ
Ｋが１つ入力される毎に、出力端ＱＨから１ビットずつ
出力しながら格納データを出力端ＱＨ側に１ビットずつ
シフトするシフトレジスタ１２８と、そのシフトレジス
タ１２８の各格納領域にそれぞれ１ビットずつ入力でき
るように接続したピンボード１２９と、ピンボード１２
９の各ビット設定端子の一端に抵抗１３０をそれぞれ介
して接続する電源（５Ｖ）を具備する。シフトレジスタ
１２８の出力端ＱＨは雌コネクタ５１（または６１）の
データ信号ＤＴの伝送用端子に接続し、雄コネクタ５２
（または６２）のデータ信号ＤＴの伝送用端子はシフト
レジスタ１２８の第１格納領域（1,3D入力端）に接続さ
せ、その伝送路（接続配線）は中間位置で分岐させて抵
抗１３１を介して接地させる。抵抗１３１の抵抗値は雄
コネクタ５２（または６２）とシフトレジスタ１２８と
の間の伝送路がデジタル信号を伝送させるために充分な
大きさの抵抗値とする。プローブ情報伝達系のブローブ
情報としては、プローブ５０（または６０）のピンボー
ド１２９には必ず少なくとも１個のショートバー１２９
ａを挿入して０以外の８ビットデータを表現するものと
し、８ビット全部が０の場合をプローブ無しを示すもの
とする。この構成では、図１７に示すように、クロック
信号ＣＫがシフトレジスタ１２８に入力されるたびに、
出力端ＱＨから１ビットずつデータ信号ＤＴとして出力
される。もし、超音波診断装置４０に１つのプローブ５
０（または６０）しか接続されていなければ、始めの８
つのクロック信号ＣＫで０以外のプローブ情報が伝送さ
れ、次の８つのクロック信号ＣＫでは８ビット全部が０
となるプローブ情報が伝送されて、それ以上にプローブ
が接続されていないことが通知される。また、プローブ
５０とプローブ６０が接続されているならば、プローブ
６０側のシフトレジスタ１２８からの出力が雄コネクタ
５２を介してプローブ５０側のシフトレジスタ１２８の
第１格納領域に入力され、始めの８つのクロック信号Ｃ
Ｋでプローブ５０のプローブ情報がプローブ情報インタ
フェース部４６に入力され、次の８つのクロック信号Ｃ
Ｋでプローブ６０のプローブ情報がプローブ５０側のシ
フトレジスタ１２８を介してプローブ情報インタフェー
ス部４６に入力される。これにより、プローブ接続後
に、一度プローブ情報をプローブ情報インタフェース部
４６に読み出せば、接続しているプローブ５０，６０の
プローブ情報がすべて超音波診断装置４０に入力でき、
以後のプローブ使用時に読み出す必要がなくなる。温度
測定系は、図１８に示すように、負性抵抗温度特性のサ
ーミスタを使用し、温度検出回路をプローブに設けた構
成にした場合を説明する。超音波診断装置４０は、温度
データ配線（温度データＴＨの伝送路）については抵抗
１３２を介して接地し、プローブ情報インタフェース部
４６からクロック信号ＣＫと制御ビット信号ＤＴを出力
する。温度検出部としてプローブ５０（または６０）側
の検出した温度データを受信する温度モニタ受信部（Th
ermal Monitoring Receiver ）１３３を備える。プロー
ブ５０（または６０）は、入出力接続部５３（または６
３）として、クロック信号ＣＫと制御ビット信号ＤＴを
入力し、始めのクロック信号ＣＫを入力した時に出力信
号Ｑがローレベルとなり、２つめのクロック信号ＣＫの
入力時に出力信号Ｑがハイレベルとなるフリップフロッ
プ９２と、フリップフロップ９２の出力信号Ｑがハイレ
ベルの場合に開放状態にするスイッチコントローラ１３
４ａおよびそのスイッチコントローラ１３４ａの制御に
基づき開閉動作をするスイッチ１３４ｂからなるスイッ
チ部１３４を備え、感温部５６（または６６）として負
性抵抗温度特性のサーミスタ１３５を備え、温度検出回
路１３６としてサーミスタ１３５の出力信号を増幅する
増幅器１３７と、増幅器１３７およびサーミスタ１３５
に電流を供給する直流電源１３８を備える。この構成で
は、図１９に示すように、プローブ情報インタフェース
部４６から出力される制御ビット信号ＤＴがローレベル
になり、クロック信号ＣＫがハイレベルになると、フリ
ップフロップ９２から出力信号Ｑが制御ビット信号ＤＴ
と同じローレベルで出力され、そのローレベルの信号を
入力したスイッチコントローラ１３４ａの指令によりス
イッチ１３４ｂが閉じて、サーミスタ１３５により測定
され増幅器１３７により増幅された温度データＴＨを超
音波診断装置４０側の温度モニタ受信部１３３に伝送す
る。

【００２５】プローブ本数測定系は、図２０に示すよう
に、電流源（Ｉpp）を超音波診断装置４０側に設けた構
成にした場合を説明する。超音波診断装置４０の雄コネ
クタ４１とプローブ本数検出部４８との間にはプローブ
本数測定系伝送路の１本に、伝送路を分岐させて電流源
（Ｉpp）を接続し、雄コネクタ４１に接続するプローブ
本数測定系伝送路の他の１本は接地させる。プローブ５
０（または６０）にはプローブ本数測定系のバスの１本
について、雌コネクタ５１（または６１）と雄コネクタ
５２（または６２）との間に抵抗（Ｒ１）１４１（また
は１４２）を介装する。抵抗１４１、抵抗１４２は同一
抵抗値のものを使用するものとする。このプローブ本数
測定系の回路は、超音波診断装置４０の雄コネクタ４１
にプローブ５０（または６０）の雌コネクタ５１（また
は６１）を結合し、そしてプローブ５０（または６０）
の雄コネクタ５２（または６２）にキャップ７０の雌コ
ネクタ７０ａを結合して回路を形成するか、さらに他の
プローブ６０（または５０）の雌コネクタ６１（または
５１）をプローブ５０（または６０）の雄コネクタ５２
（または６２）に結合して、プローブ６０（または５
０）の雄コネクタ６２（または５２）にキャップ７０の
雌コネクタ７０ａを結合して回路を形成させる。この構
成により、図２１に示すように、電源（Ｖpp）からの一
定電流（Ｉpp）に比例し、電流（Ｉpp）と抵抗１４１，
１４２を接続したプローブ５０（または６０）の本数倍
したものとの積として電圧が上昇するため、容易にプロ
ーブ本数がわかる。この場合キャップ７０が取り付けら
れていなければ回路が形成されず、導通がなく、抵抗が
無限大になり、容易に識別できる。

【００２６】このように実施例では、多くの別態様が実
現できて、診断作業の効率化に寄与でき、接続できるプ
ローブ本数を多様化するとともに装置構成および準備作
業を簡単化させることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明では、超音波診断装
置１０の１つの接続機構部１０ａに超音波プローブ１１
ａ（または１１ｂ）の接続機構部１３ａ（または１３
ｂ）を嵌合して接続させ、その超音波プローブ１１ａ
（または１１ｂ）の他の接続機構部１４ａ（または１４
ｂ）に他の超音波プローブ１１ｂ（または１１ａ）の接
続機構部１３ｂ（または１３ａ）を嵌合して接続させる
ようにしたことにより、１つの接続機構部１０ａに複数
の超音波プローブ１１ａおよび１１ｂを取り付けること
ができ、必要個数の超音波プローブ１１ａまたは１１ｂ
を予め用意することができる。これにより、診断途中に
おけるプローブ交換が不要となり、診断作業が容易に実
行できる。また、超音波プローブ１１ａ（または１１
ｂ）に備えた入出力接続手段２１を開閉することによ
り、接続させたい超音波プローブ１１ａ（または１１
ｂ）の探触部１６ａ（または１６ｂ）を超音波診断装置
１０に接続させるようにしたことにより、１つの接続機
構部１０ａに接続させた複数の超音波プローブ１１ａま
たは１１ｂのうちの所望のものを選択して使用すること
ができ、超音波診断装置１０側に切り換え機構を設ける
必要がなく装置構成が簡単化するとともに診断時の操作
性が向上し、診断作業が短縮化できる。さらにまた、接
続状態を表示している超音波プローブ１１ａまたは１１
ｂの探触部１６ａ（または１６ｂ）で設定されたプロー
ブ情報によって、規定の温度範囲で測定された場合に診
断時の超音波が電気音響変換されて正しく測定されるよ
うにしたことによって、同一接続機構部１０ａに複数の
超音波プローブ１１ａおよび１１ｂを接続させていて
も、プローブが誤認されること無く使用されて、正確か
つ迅速に超音波診断できる。また、この超音波診断シス
テムによれば、超音波診断装置１０の同一接続機構部１
０ａに接続させた超音波プローブ１１ａまたは１１ｂの
本数を、各プローブ本数通知手段２６からの通知を超音
波診断装置１０のプローブ本数検出手段３６が受けて、
プローブ接続本数を確認できるようにしたことによっ
て、複数本の接続が容易に把握できる。それにまた、こ
の超音波診断システムでは、超音波診断装置１０の接続
機構部１０ａまたは超音波プローブ１１ａまたは１１ｂ
の接続機構部１４ａまたは１４ｂに、盲蓋１２を取り付
けることができるようにしたことによって、開放状態の
接続機構部１０または１４ａまたは１４ｂから無用な信
号あるいは電力を入力させることが回避でき、装置の損
傷または超音波診断の誤認等の要因をなくすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明による超音波プローブの構成図である。

【図３】本発明による超音波診断装置の構成図である。

【図４】実施例装置の構成図である。

【図５】実施例におけるプローブ接続系の第１別態様を
示す構成図である。

【図６】図５に示す実施例のタイムチャートである。

【図７】実施例におけるプローブ情報伝送系の第１別態
様を示す構成図である。

【図８】図７に示す実施例のタイムチャートである。

【図９】実施例における温度測定系の第１別態様として
のサーマルプロテクト回路を示す構成図である。

【図１０】実施例におけるサーミスタの電気−抵抗特性
を示すグラフである。

【図１１】実施例のサーマルプロテクト回路におけるヒ
ステリシス特性を示すグラフである。

【図１２】実施例におけるプローブ本数測定系の第１別
態様を示す構成図である。

【図１３】図７に示す実施例におけるプローブ本数測定
結果を示すグラフである。

【図１４】実施例におけるプローブ接続系の第２別態様
を示す構成図である。

【図１５】図１４に示す実施例のタイムチャートであ
る。

【図１６】実施例におけるプローブ情報伝送系の第２別
態様を示す構成図である。

【図１７】図１６に示す実施例のタイムチャートであ
る。

【図１８】実施例における温度測定系の第２別態様を示
す構成図である。

【図１９】図１８に示す実施例のタイムチャートであ
る。

【図２０】実施例におけるプローブ本数測定系の第２別
態様を示す構成図である。

【図２１】図２０に示す実施例のタイムチャートであ
る。

【図２２】従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１０ 超音波診断装置 １０ａ 接続機構部 １０ｂ モニタ部 １１ａ，１１ｂ 超音波プローブ １２ 盲蓋 １３ａ，１３ｂ 接続機構部 １４ａ，１４ｂ 接続機構部 １５ 接続機構部 １６ａ，１６ｂ 探触部 ２１ 入出力接続手段 ２２ 電気音響変換手段 ２３ 感温手段 ２４ プローブ情報設定手段 ２５ 接続状態表示手段 ２６ プローブ本数通知手段 ３１ 送信手段 ３２ 受信手段 ３３ プローブ情報インタフェース手段 ３４ 温度検出手段 ３５ 表示駆動手段 ３６ プローブ本数検出手段 ３７ 蓋検出手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブ接続用に雄側接続部または雌側
   接続部を形成させた接続機構部（１０ａ）と、該接続機
   構部（１０ａ）を介して探触データを入力し、解析し
   て、必要な表示をするモニタ部（１０ｂ）を具備する超
   音波診断装置（１０）に用いられる超音波プローブ（１
   １ａ，１１ｂ）において、 前記超音波診断装置（１０）の前記接続機構部（１０
   ａ）に接続できるように形成した接続機構部（１３ａ，
   １３ｂ）と、 該接続機構部（１３ａ，１３ｂ）に接続できるように形
   成した接続機構部（１４ａ，１４ｂ）と、 各接続機構部（１３ａおよび１４ａならびに１３ｂおよ
   び１４ｂ）との間の接続配線（１５ａ，１５ｂ）から分
   岐させて接続機構部（１４ａ，１４ｂ）と並列に接続さ
   せた探触部（１６ａ，１６ｂ）を具備したことを特徴と
   するスタック接続方式の超音波プローブ。
2. 【請求項２】 前記探触部（１６ａまたは１６ｂ）と前
   記超音波診断装置（１０）との接続状態を設定する入出
   力接続手段（２１）を具備させたことを特徴とする請求
   項１記載のスタック接続方式の超音波プローブ。
3. 【請求項３】 前記探触部（１６ａまたは１６ｂ）に、
   電気信号を超音波信号に変換することにより被検体に超
   音波を送信するとともに被検体内で反射した超音波信号
   を電気信号に変換することにより受信を行う電気音響変
   換手段（２２）と、 設定されたプローブ情報を前記超音波診断装置（１０）
   側へ通知するプローブ情報設定手段（２４）と、 接続状態を視覚、触覚または聴覚により確認させるため
   の接続状態表示手段（２５）を具備させたことを特徴と
   する請求項１または２記載のスタック接続方式の超音波
   プローブ。
4. 【請求項４】 接続中のプローブ温度を検出する感温手
   段（２３）を具備させたことを特徴とする請求項３記載
   のスタック接続方式の超音波プローブ。
5. 【請求項５】 プローブ接続用に雄側接続部または雌側
   接続部を形成させた接続機構部（１０ａ）と、該接続機
   構部（１０ａ）を介して探触データを入力し、解析し
   て、必要な表示をするモニタ部（１０ｂ）を具備する超
   音波診断装置（１０）において、 前記モニタ部（１０ｂ）に、超音波信号を発生させるた
   めの電気信号を発信させる送信手段（３１）と、 被検体内で反射された超音波が超音波プローブ（１１ａ
   または１１ｂ）の電気音響変換手段（２２）により変換
   された電気信号を受信して増幅する受信手段（３２）
   と、 接続されている前記超音波プローブ（１１ａまたは１１
   ｂ）のプローブ情報を読み取るプローブ情報インタフェ
   ース手段（３３）と、 前記超音波プローブ（１１ａまたは１１ｂ）に設けられ
   た接続状態表示手段（２５）を駆動するための信号を出
   力する表示駆動手段（３５）を具備させたことを特徴と
   する超音波診断装置。
6. 【請求項６】 前記モニタ部（１０ｂ）に、接続されて
   いる超音波プローブ（１１ａまたは１１ｂ）に設けられ
   た入出力接続手段（２１）を駆動する入出力接続駆動手
   段（３８）を具備させたことを特徴とする請求項５記載
   の超音波診断装置。
7. 【請求項７】 超音波プローブ（１１ａまたは１１ｂ）
   に設けられた感温手段（２３）からの信号を受けてプロ
   ーブ温度を検出する温度検出手段（３４）を具備させた
   ことを特徴とする請求項５または６記載の超音波診断装
   置。
8. 【請求項８】 超音波プローブ（１１ａまたは１１ｂ）
   に、接続された超音波プローブ（１１ａまたは１１ｂ）
   の本数あるいは接続本数の変化を通知するためのプロー
   ブ本数通知手段（２６）を備えさせるとともに、 超音波診断装置（１０）のモニタ部（１０ｂ）に、接続
   されたプローブ本数を検出するとともにプローブ本数の
   変化を検出するプローブ本数検出手段（３６）を備えた
   ことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の超音
   波プローブおよび請求項５，６または７記載の超音波診
   断装置を備えた超音波診断システム。
9. 【請求項９】 超音波診断装置（１０）の接続機構部
   （１０ａ）、または超音波プローブ（１１ａまたは１１
   ｂ）の接続機構部（１４ａまたは１４ｂ）に接続させる
   接続機構部（１５）を有し、該接続機構部（１５）の接
   続端子の接続側と反対側の端部を短絡させた盲蓋（１
   ２）を備え、 前記超音波診断装置のモニタ部（１０ｂ）には、前記超
   音波診断装置（１０）または前記超音波プローブ（１１
   ａまたは１１ｂ）の接続機構部（１０ａまたは１４ａま
   たは１４ｂ）に前記盲蓋（１２）が付けられていること
   を検出する蓋検出手段（３７）を具備させたこと、 を特徴とする請求項１，２，３または４記載の超音波プ
   ローブおよび請求項５，６または７記載の超音波診断装
   置を備えた超音波診断システム。